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循环结构
| 【本章内容】1. while循环 2. do-while循环 3. for循环 |
| 【能力目标】1. 掌握信息的循环输出 2. 学会使用循环解决程序问题 3. 能够区分每种循环的应用场合 |
有些程序段在某些条件下重复执行多次，称为循环结构程序。Java提供了3种循环语句实现循环结构，包括while语句、do-while语句、for语句。它们的共同点是根据给定条件来判断是否继续执行指定的程序段（循环体）。如果满足执行条件，就继续执行循环体，否则就不再执行循环体，结束循环语句。
1. while循环结构
while循环的语法如下：
while(布尔表达式){
循环体;
}
说明：
布尔表达式表示循环体执行的条件，当条件为true时执行循环体。
循环体既可以是一条简单的语句，也可以是复合语句。
while语句的执行过程是：计算布尔表达式的值，如果其值是true，执行循环体；再计算布尔表达式的值，如果其值是true，再执行循环体，形成循环，直到布尔表达式的值变为false，结束循环。
图 While循环流程图
这里我们举一个例子
| 使用while循环实现数字累加求和 |
|---|
| 使用while循环，计算1+2+3+....+100的和，并显示结果 |
代码示例
public class Task1 { public static void main(String[] args) { int i = 1,sum = 0; while(i<=100){ sum+=i; i++; } System.out.println("1+2+3+...+100的和是"+sum); }
}带你分析代码：
程序中定义int类型的变量i，初始化为1，定义int类型变量sum，用于存储累加的和。在while循环条件中，当i的值<=100时，进入循环体，在循环体内部先将i的值累加到变量sum中，再将变量i自增。循环体执行结束后再次回到while的循环条件中，如果i的值<=100再次进入循环体，否则结束循环。最后输出累加的和。
while循环的特点是先判断，再执行。
运行结果
1+2+3+...+100的和是5050
2. do-while循环结构
do-while循环的语法如下：
do{
循环体;
}while(布尔表达式);
说明：
布尔表达式表示循环执行的条件。
循环体既可以是一条语句，也可以是语句序列。
do-while语句执行的过程是：执行循环体，计算布尔表达式的值，如果其值为true，再执行循环体，形成循环，直到布尔表达式的值变为false，结束循环，执行do-while语句后的语句。
图 do-while循环流程图
注意：
1. do-while语句执行时最少执行一次，因为先执行循环体，再判断表达式
2. while语句执行时最少执行零次，因为先判断表达式，再执行循环体
这里我们举一个例子
| 使用do-while循环实现数字累加求和 |
|---|
| 使用do-while循环，计算1+2+3+...+100的和，并显示结果 |
代码示例
public class Task2 { public static void main(String[] args) { int i = 1,sum = 0; do{ sum+=i; i++; }while(i<=100); System.out.println("1+2+3+...+100的和是"+sum); }
}
带你分析代码：
程序中定义int类型的变量i，初始化为1，定义int类型变量sum，用于存储累加的和。当程序进入do-while循环时，首先进入循环体，在循环体内部先将i的值累加到变量sum中，再将变量i自增。然后判断i<=100吗，如果判断条件的值为true，程序就会再次进入循环体，否则退出循环。最后输出累加的和。
do-while循环的特点是先执行，再判断。
运行结果
1+2+3+...+100的和是5050
3. for循环结构
for循环的语法结构：
for(表达式1; 表达式2; 表达式3){
循环体;
}
说明：
表达式1的作用是给循环变量初始化。
表达式2的作用是给出循环条件。
表达式3的作用是改变循环变量的值。
循环体可以是一条或多条语句。
for循环的执行过程是：执行表达式1，计算表达式2，如果表达式2的值为true，执行循环体，执行表达式3，改变循环变量的值，再计算表达式2的值，如果是true，再进入循环体，形成循环，直到表达式2的值为false，结束循环，执行for后面的语句。
图 for循环流程图
这里我们举一个例子
| 使用for循环实现数字累加求和 |
|---|
| 使用for循环，计算1+2+3+...+100的和，并显示结果 |
代码示例
public class Task3 { public static void main(String[] args) { int sum = 0; for (int i = 0; i < 101 ; i++) { sum += i; } System.out.println("1+2+3+...+100的和是"+sum); }
}带你分析代码：
定义int类型变量sum，用于存储累加的和。当程序进入for循环时，首先执行表达式1，为循环变量i初始化为1，然后执行表达式2，判断i<101是否为true，如果为true进入循环体，将i的值累加到变量sum中，再执行表达式3，将循环变量的值i加1，再执行表达式2，判断i<101是否成立，如果成立再进入循环体，形成循环，否则结束for循环。最后输出累加的和。
for循环通常用在已知循环次数的情况下。
运行结果
1+2+3+...+100的和是5050
问题
至此，我们学习了for、while、do-while循环，这三种循环在使用时有什么区别呢？如何鉴别用哪一种循环来解决开发中的问题呢？下表给出了三种循环在使用上的区别。
| for | 通常用在已知循环次数的情况下 |
|---|---|
| while | 先判断条件，满足就执行循环体，不满足则退出 |
| do-while | 先执行一次循环体，再判断条件，如果条件满足，继续执行，不满足，退出循环，最少执行一次 |
4. break语句
在Java语言中，提供了break和continue语句，可用于控制流程转移。break语句可用于switch语句或while、do-while、for循环语句，如果程序执行到break语句，立即从switch语句或循环语句退出。
这里我们举一个例子
| 使用break跳出循环 |
|---|
| 使用while循环计算1+2+3+...,当和超过100时，结束循环，输出一共相加了多少个数 |
代码示例
public class Task4 { public static void main(String[] args) { int sum = 0; int i = 1; while(true){ sum+=i; if(sum>100){ break; } i++; } System.out.println("1+2+3+...加到第"+i+"个数时，和超过了100"); }
}带你分析代码：
定义int类型变量sum，初始化为0，用于存储累加的和，定义int类型变量i，初始化为1，用于控制循环次数。
while(true)表示循环条件永远成立。
if(sum>100)表示终止条件成立，执行break语句，即跳出循环体，执行while循环后面语句。
运行结果
1+2+3+...加到第14个数时，和超过了100
5. continue语句
continue语句可用于for、do-while、while语句的循环体中，如果程序执行到continue语句，则结束本次循环，回到循环条件处，判断是否执行下一次循环。
这里我们举一个例子
| 使用continue停止本次循环，进入下一次循环 |
|---|
| 使用for循环计算1+2+3+...+100的和，但要去除7的倍数 |
public class Task5 { public static void main(String[] args) { int sum = 0; for (int i = 1; i <=100; i++) { if(i%7==0){ continue; } sum += i; } System.out.println("1+2+3+...+100去除7的倍数的和是"+sum); }
}带你分析代码：
定义int类型变量sum，初始化为0，用于存储累加的和。
for循环中定义int类型变量i，初始化为1，用于控制循环次数。
当i<=100时进入循环体。
当i%7==0的值为true时，表示i的值是7的倍数，执行continue语句，即结束本次循环，进入下一次循环。
运行结果
1+2+3+...+100去除7的倍数的和是4315
6. 多重循环
如果循环语句的循环体中又包含循环语句，就形成了多重循环结构，称为循环嵌套。被包含的循环称为内循环，包含的循环称为外循环。常用的循环嵌套是二重嵌套和三重嵌套。循环嵌套既可以是一种循环自身的嵌套，也可以是不同循环语句相互嵌套。例如：
for( ; ; ) { //外循环开始
for ( ; ; ) { //内循环开始
} //内循环结束
} //外循环结束
这里我们举一个例子
| 双循环输出乘法口诀表 |
|---|
| 使用双重for循环输出乘法口诀表 |
public class Task6 { public static void main(String[] args) { for (int i = 1; i < 10; i++) { for (int j = 1; j <= i; j++) { System.out.print(i + "*" + j + "=" + (i*j)+"\t"); } System.out.println(); } }
}带你分析代码：
1. 外循环循环变量i初始化为1，i < 10，共循环9次，System.out.println();可使得外循环每循环一次换一行。
2. 内循环循环变量j初始化为1，j <= i，即第i行产生i列。
运行结果
